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大尺寸仿猪笼草口缘区结构半圆管形微流道设计

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光学精密工程 2024年第11期32卷 1736-1745页

作者：陈飞昊姜晨郝宇许世炜上海理工大学机械工程学院上海200093

针对面向无动力输入的自由流体在半圆形截面微流道中单向流动的问题,设计并制备了具有百微米级大尺寸仿猪笼草口缘区结构的开放式半圆管型微流道。分析液体单向铺展性机理,设计基本的大尺寸仿猪笼草口缘区结构半圆管表面;使用光固化成... 详细信息

针对面向无动力输入的自由流体在半圆形截面微流道中单向流动的问题,设计并制备了具有百微米级大尺寸仿猪笼草口缘区结构的开放式半圆管型微流道。分析液体单向铺展性机理,设计基本的大尺寸仿猪笼草口缘区结构半圆管表面;使用光固化成型方法的数字光处理3D打印设备制备工件,实验分析大尺寸仿猪笼草口缘区结构半圆管型微流道的液体单向铺展性,计算极差表征各结构参数对单向铺展性的影响。结果表明:大尺寸仿猪笼草口缘区结构半圆管型微流道在椭圆半长轴570μm,空腔楔角30°,微流道宽度320μm,结构体长360μm,拉伸长度200μm,曲率2时具有较强的单向铺展性;各因素对铺展系数的影响程度由大到小分别为拉伸长度、结构体长、空腔楔角、椭圆半长轴、微流道宽度和曲率。研究结果为大尺寸仿猪笼草口缘区结构半圆管型微流道的参数设计提供基础指导,也验证了采用常规3D打印技术制备具有单向铺展性的微流道的可行性。

关键词：微流道 3D打印猪笼草口缘区单向铺展性开放式半圆管型

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汽车前脸家族化造型特征的演化研究

汽车前脸家族化造型特征的演化研究

作者：王世昊齐鲁工业大学

学位级别：硕士

汽车的家族化设计对品牌识别具有重要作用。在如今能源技术换代的背景下,由于汽车内部能源结构发生改变,汽车前脸造型有了更大的设计空间,也对汽车家族化造型设计的适应调整与演化提出了新的要求。本文探讨了能源技术换代对汽车家族化... 详细信息

汽车的家族化设计对品牌识别具有重要作用。在如今能源技术换代的背景下,由于汽车内部能源结构发生改变,汽车前脸造型有了更大的设计空间,也对汽车家族化造型设计的适应调整与演化提出了新的要求。本文探讨了能源技术换代对汽车家族化造型设计产生的影响。研究以汽车的前脸造型作为载体,将汽车的家族化造型设计在该阶段的适应性调整和演化作为研究的核心问题,对不同汽车品牌在换代过程中的品牌辨识度,以及家族化设计的有效性进行实验和分析。研究提出一种汽车家族化设计在新产品上辨识度的评价方法,并探索了将家族化设计思路与生成式人工智能(AIGC)技术相结合,进行汽车家族化设计方案产出的可行性。研究首先对当前的汽车产品进行收集,以燃油汽车和电动汽车为主,对其进行通用型品牌基因解构,获取家族化设计的评价空间;随后,选取部分品牌,通过实验评估其产品在能源换代阶段家族化设计在其产品上的辨识程度,总结在产品换代阶段实现高效汽车家族化设计的方法;最后,利用AIGC技术,实现具有家族化特征的汽车前脸概念造型方案产出。本研究提出的方法将家族化设计理念与AIGC技术相结合,可以提高汽车前脸造型在产品换代过程中家族化造型设计的效率、可靠性和辨识度。同时实现了对汽车新产品家族化设计的有效性评估,使汽车品牌家族化特征在产品换代的过程中达到有效的延续和传承,帮助企业在新产品的设计过程中对家族化造型进行适应性的调整,以确保汽车品牌在产品迭代的过程中保持市场占有度和品牌活力。

关键词：品牌基因汽车前脸造型家族化设计 AIGC

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声衬声振响应及其对阻抗影响的实验研究

实验流体力学 2024年第1期38卷 57-66页

作者：邱世昊陈超李晓东北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191

声衬在高声压级声波激发下产生声振响应,刚性假设不再成立,其结构振动会对吸声产生一定影响。本文针对振动对声衬吸声的影响和声振响应开展实验研究,通过参数化研究,获得了不同工况和不同穿孔板几何参数下声振响应对声阻抗的影响规律。... 详细信息

声衬在高声压级声波激发下产生声振响应,刚性假设不再成立,其结构振动会对吸声产生一定影响。本文针对振动对声衬吸声的影响和声振响应开展实验研究,通过参数化研究,获得了不同工况和不同穿孔板几何参数下声振响应对声阻抗的影响规律。实验结果表明:穿孔板振动会导致声阻在结构共振频率处出现波峰或波谷,吸声系数出现“额外”的吸声波峰或吸声波谷;穿孔率和声压级的增大会减弱振动的影响,且存在一个临界穿孔率;穿孔板参数会影响高声压级下结构振动导致声阻变化的特征;在结构共振频率附近,小孔–面板速度相位差会发生突变,导致相对速度增大,吸声效果改变。

关键词：声衬声阻抗声振响应

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非完备数据驱动的装备复合故障智能解耦方法

机械工程学报 2024年

作者：李巍华蓝昊陈祝云黄如意人工智能与数字经济广东省试验室(广州) 华南理工大学吴贤铭智能工程学院华南理工大学机械与汽车工程学院

数据驱动的故障诊断方法在海量数据处理、判别特征学习和精确模式识别等方面具有显著优势，既为装备智能运维带来新的机遇，也面临着严峻的挑战：(1)当前数据驱动方法的可靠性与有效性依赖于完备的带标签故障数据。然而工业场景下，装... 详细信息

数据驱动的故障诊断方法在海量数据处理、判别特征学习和精确模式识别等方面具有显著优势，既为装备智能运维带来新的机遇，也面临着严峻的挑战：(1)当前数据驱动方法的可靠性与有效性依赖于完备的带标签故障数据。然而工业场景下，装备监测数据存在标签信息缺失、故障数据欠完备、数据可利用率低等问题。(2)复合故障是装备的典型故障。在缺乏复合故障数据的条件下，复合故障智能诊断的难度急剧增加，且鲜有针对复合故障智能诊断模型可解释性的研究。为应对上述挑战，提出一种非完备数据驱动的装备复合故障智能解耦方法。首先，结合小波核卷积层可从振动信号中提取可解释性特征的优势以及胶囊层在复合故障智能解耦方面的能力，构建小波胶囊网络；在此基础上，以非完备故障数据(仅含正常和单一故障样本,缺乏复合故障样本)为输入，训练所提小波胶囊网络；最后，以某车型汽车五档变速器为研究对象，验证所提方法在复合故障智能解耦方面的有效性和可靠性，并对小波胶囊网络模型所提取的特征展开可解释性分析，从而提高模型诊断结果的可信度。试验结果表明，所提方法取得了较高的诊断精度，其习得的特征具有一定的可解释性，可为非完备数据下装备的复合故障诊断提供新的途径。

关键词：复合故障故障诊断非完备数据小波核卷积胶囊网络可解释性分析

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基于注意力残差网络的特征肌电图手势识别

兰州大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 357-362页

作者：赵世昊周建华熊馨昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500

基于表面肌电信号的手势识别方法效果欠佳,提出一种信号的特征样本构造方法和注意力残差网络(ARN),用于识别NinaproDB1中的23类功能性抓握手势.样本构造过程中利用巴特沃斯滤波器对表面肌电信号进行一阶1 Hz低通滤波,去除噪声干扰并保... 详细信息

基于表面肌电信号的手势识别方法效果欠佳,提出一种信号的特征样本构造方法和注意力残差网络(ARN),用于识别NinaproDB1中的23类功能性抓握手势.样本构造过程中利用巴特沃斯滤波器对表面肌电信号进行一阶1 Hz低通滤波,去除噪声干扰并保留通频带和过渡带信号;用时间窗截取滤波信号生成表面肌电图;计算信号平均绝对值、方差和波长特征,融合生成特征肌电图.引入注意力机制和残差连接改进卷积神经网络,搭建ARN用于手势识别.将特征肌电图样本输入ARN,在测试集中的手势识别准确率为86.87%,证明构造的信号特征样本结合ARN识别实用手势的有效性.

关键词：手势识别表面肌电图特征肌电图注意力残差网络

基于地图像素化的改进快速搜索随机树机械臂运动规划

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计算机集成制造系统 2024年

作者：慎世龙孟祥印李杨杨豪沈若昊西南交通大学机械工程学院

针对快速搜索随机树（RRT）应用于机械臂运动规划存在的探索能力弱、收敛速度慢、路径质量差等问题，提出了一种基于地图像素化的改进RRT算法。首先采用均匀节点采样策略，通过中心采样和避免重复采样提高了算法探索能力；其次提出节点... 详细信息

针对快速搜索随机树（RRT）应用于机械臂运动规划存在的探索能力弱、收敛速度慢、路径质量差等问题，提出了一种基于地图像素化的改进RRT算法。首先采用均匀节点采样策略，通过中心采样和避免重复采样提高了算法探索能力；其次提出节点拒绝策略，利用像素地图记录障碍物信息，可有效减少碰撞检测次数，提高算法效率；同时，提出动态路径策略，根据节点能否与目标点无碰撞连接形成若干条路径，并将最优路径设置为最终路径，加快了算法收敛速度；搜索完成后，剔除路径中的冗余节点，并借助三角不等式优化路径，提高了路径质量。最后，在MATLAB中进行不同二维地图仿真实验，结果表明改进RRT算法在更短时间内规划出更优路径。进一步通过Robotics Toolbox仿真实验，以及真实机械臂避障实验，验证了该算法的优越性和实用性。

关键词：机械臂运动规划快速搜索随机树均匀节点采样

集成三绕组耦合电感、倍压单元的准Z源变换器

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太阳能学报 2024年第7期45卷 389-397页

作者：丁新平俞寅昊严智强张鹏程张胜蓝南京信息工程大学自动化学院南京210044

高增益、高效率的DC-DC变换器是直流微电网系统中最为关键的一环。本文提出一种基于准Z源(quasi-Z-source)的直流变换器,并结合三绕组耦合电感、倍压单元结构。该变换器不仅继承了准Z源结构、耦合电感、开关电容/电感的优势,具有高升压... 详细信息

高增益、高效率的DC-DC变换器是直流微电网系统中最为关键的一环。本文提出一种基于准Z源(quasi-Z-source)的直流变换器,并结合三绕组耦合电感、倍压单元结构。该变换器不仅继承了准Z源结构、耦合电感、开关电容/电感的优势,具有高升压能力、输入电流连续、电路箝位、元器件低电压电流应力、电流纹波小等优势,而且通过对有源器件软开关的实现,减小了电路损耗,获得了较高的工作效率。该文针对所提变换器的工作原理、特性、稳态以及参数选型进行详细说明,并在实验室搭建一台200 W的实验样机验证了所提变换器的可行性。

关键词： DC-DC变换器零电压开关零电流开关耦合电感准Z源

基于中文文本相似度评估的情感勒索话语检测系统

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计算机应用研究 2024年第10期41卷 3073-3080页

作者：林文晟杨观赐钟世昊贵州大学现代制造技术教育部重点实验室贵阳550025

情感勒索是通过情感压力迫使周围人听从自己要求的交流方式,容易导致对方的负面情绪甚至心理问题从而影响交流效果。为了检测日常交流场景下的情感勒索话语进而改善交流效果,开发了基于中文文本相似度评估的情感勒索话语检测系统。首先... 详细信息

情感勒索是通过情感压力迫使周围人听从自己要求的交流方式,容易导致对方的负面情绪甚至心理问题从而影响交流效果。为了检测日常交流场景下的情感勒索话语进而改善交流效果,开发了基于中文文本相似度评估的情感勒索话语检测系统。首先,基于Susan Forward的情感勒索理论标注收集到的数据,构建情感勒索语料库和测试集;其次,分析情感勒索的表达方式,分别基于词性和语义词设计文本相似度评估方法,进而形成基于中文文本相似度评估的情感勒索话语检测算法;然后,在构建的数据集上开展实验,该算法获得的平均recall与F 1-score分别为95.21%和79.95%,优于对比算法;最后,基于该算法开发情感勒索话语检测原型系统,系统在不同测试条件下的平均recall为87.24%,展现出良好的鲁棒性和检测性能。

关键词：智能系统情感勒索话语检测文本表达方式相似度评估

基于有源整流的无线电能传输系统双边LCL零电压软开关控制策略

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电工技术学报 2024年

作者：李争于治昊高世豪唐明磊孙鹤旭河北科技大学电气工程学院燕山大学电气工程学院

在无线电能传输（WPT）系统中，为了实现精确的电压调节和系统的高效率运行，同时避免增加额外的DC-DC变换电路和谐振元件，该文提出一种双边LCL移相控制策略。该策略通过调节逆变器和有源整流器（AR）的内外移相角，实现恒压输出和所... 详细信息

在无线电能传输（WPT）系统中，为了实现精确的电压调节和系统的高效率运行，同时避免增加额外的DC-DC变换电路和谐振元件，该文提出一种双边LCL移相控制策略。该策略通过调节逆变器和有源整流器（AR）的内外移相角，实现恒压输出和所有开关管的零电压开通。通过对系统的功率损耗进行分析，得出了系统最大效率运行时变流器内移相角之间的约束条件。基于此约束条件，进一步确定了实现零电压软开关（ZVS）的最小外移相角，从而实现了系统的高效率运行。此外，引入功率角作为中间变量，利用压控振荡器（VCO）实现了AR的频率同步，从而使系统控制更加简便，同时提高了控制精度。最后，搭建了一台50W的实验样机，验证了理论的有效性；根据实验结果，在耦合系数k=0.31的情况下，系统的传输效率达93.8%。

关键词：无线电能传输移相控制有源整流零电压软开关